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单细胞RNA测序（scRNA-seq）能够重建细胞分化轨迹，但大多数轨迹推断方法主要依赖基因表达，而忽视了谱系关系。在T淋巴细胞中，T细胞受体（TCR）提供了一种独特的内源性条形码，能够在克隆扩增过程中稳定遗传。本文提出了PhyloTrajectory，这是一个结合基于TCR的克隆型频率与scRNA-seq来推断T细胞分化动力学的框架。通过将克隆型频率演化建模为连续随机过程，PhyloTrajectory能够根据不同细胞亚群中的克隆型频率重建分化树拓扑结构。我们利用模拟数据研究了恢复潜在树拓扑结构的能力，并将该方法应用于小鼠过敏性炎症和病毒感染模型中的CD4 T细胞。我们进一步证明，PhyloTrajectory在外源引入条形码的研究背景下同样具有应用价值。总体而言，这表明克隆扩增的随机模型可用于根据克隆型频率推断细胞状态转换。
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摘要 单细胞RNA测序（scRNA-seq）能够重建细胞分化轨迹，但大多数轨迹推断方法主要依赖基因表达，而忽略了谱系关系。在T淋巴细胞中，T细胞受体（TCR）提供了一种独特的内源性条形码，并且在克隆扩增过程中能够稳定遗传。在此，我们提出PhyloTrajectory，这是一种结合基于TCR的克隆型频率与scRNA-seq来推断T细胞分化动态的框架。通过将克隆型频率演化建模为连续随机过程，PhyloTrajectory能够根据不同细胞亚群中的克隆型频率重建分化树拓扑结构。我们利用模拟数据考察了恢复潜在树拓扑结构的能力，并将该方法应用于小鼠过敏性炎症和病毒感染模型中的CD4⁺ T细胞。我们进一步表明，PhyloTrajectory在外源性引入条形码的情境下同样具有实用价值。总体而言，这表明可以利用克隆扩增的随机模型，根据克隆型频率推断细胞状态转变。
利益冲突声明 已声明资助信息 瑞典研究理事会， https://ror.org/03zttf063 ，2022-05034
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发布于 2026年7月2日。 下载 PDF 电子邮件
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Mariia V Guryleva ， Maximillian Danielsson ， Christopher Andrew Tibbitt ， Jonathan M Coquet ， Ben Murrell
bioRxiv 2026.06.29.735205； doi： https://doi.org/10.64898/2026.06.29.735205
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Mariia V Guryleva ， Maximillian Danielsson ， Christopher Andrew Tibbitt ， Jonathan M Coquet ， Ben Murrell
bioRxiv 2026.06.29.735205； doi： https://doi.org/10.64898/2026.06.29.735205
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.29.735205v1?rss=1
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